本文關鍵詞：面向多機器人系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點定位與信息通信研究

  更多相關文章： 多機器人系統(tǒng) 無線傳感器網(wǎng)絡 定位算法 信息通信 通信平臺

【摘要】：多機器人系統(tǒng)是一個很有價值的研究領域,實現(xiàn)多機器人間的通信能夠大大提高多機器人間的協(xié)作能力。本文將多機器人系統(tǒng)與無線傳感器網(wǎng)絡相結合,建立了面向多機器人系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡通信平臺。對多機器人系統(tǒng)的定位與通信問題進行了研究,對定位算法提出了改進的方法,為通信時信息阻塞與丟包率嚴重的問題提出了緩解辦法。本文主要內(nèi)容與創(chuàng)新之處有:一是將多機器人系統(tǒng)與無線傳感器網(wǎng)絡相結合,一方面在GPS無法應用的環(huán)境下,無線傳感器網(wǎng)絡能夠為機器人提供定位的方法,另一方面,無線傳感器網(wǎng)絡使機器人間的通信變得更加便捷。二是采用基于RSSI的加權質(zhì)心算法對機器人進行定位,針對加權質(zhì)心算法的不足之處,對公式的加權因子進行了優(yōu)化,此優(yōu)化方法強調(diào)了拋錨點距離未知節(jié)點的距離不同對未知節(jié)點位置預測的影響也不同的思想。三是面對多機器人系統(tǒng)中因機器人間的通信頻繁、信息量大而造成的信息丟包率嚴重、信息傳輸阻塞延遲的問題,本文對Zigbee協(xié)議棧Z-stack MAC層的通信協(xié)議進行了研究,對最小競爭窗口值進行了合理的分配與設置,給予任務量大的節(jié)點更多搶占通信信道的機會,以緩解丟包率高的問題。同時,將路由器應用層的信息適當?shù)暮喜?以減少其發(fā)射次數(shù),從而減少網(wǎng)絡的通信量,緩解通信阻塞的問題。四是對多機器人的無線通信平臺的基本功能進行了研究與編程,在此通信平臺上進行實驗,對采用改進后的算法的定位誤差與丟包率進行計算。
【關鍵詞】：多機器人系統(tǒng) 無線傳感器網(wǎng)絡 定位算法 信息通信 通信平臺
【學位授予單位】：河北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5;TP212.9;TP242
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 課題研究背景及意義8-9
• 1.2 多機器人技術的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-11
• 1.3 無線傳感器網(wǎng)絡的發(fā)展11-13
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容13-16
• 第二章 基于Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡定位算法的研究16-26
• 2.1 主要幾種無線網(wǎng)絡通信技術16-17
• 2.2 幾種基本的定位方法17-18
• 2.3 基于RSSI的加權質(zhì)心算法的簡介及其不足之處18-22
• 2.4 改進的加權質(zhì)心算法22-23
• 2.5 實驗仿真23-25
• 2.6 本章小結25-26
• 第三章 多機器人系統(tǒng)通訊信息阻塞問題的研究26-32
• 3.1 無線網(wǎng)絡下機器人通信協(xié)議的改進26-30
• 3.1.1 通信協(xié)議的缺陷26-27
• 3.1.2 基于MAC層的優(yōu)化方法27-30
• 3.2 基于應用層的改進30-31
• 3.3 本章小結31-32
• 第四章 實驗平臺的開發(fā)32-48
• 4.1 開發(fā)環(huán)境簡介33-37
• 4.1.1 IAR Embedded Workbench開發(fā)工具33-34
• 4.1.2 ZigBee協(xié)議棧34-37
• 4.2 實驗平臺各傳感功能和控制控制的設計37-43
• 4.2.1 協(xié)調(diào)器的設計37
• 4.2.2 電機控制功能的實現(xiàn)37-38
• 4.2.3 紅外檢測功能的實現(xiàn)38-41
• 4.2.4 加速度、方向檢測功能的實現(xiàn)41-42
• 4.2.5 溫濕度檢測功能的實現(xiàn)42-43
• 4.2.6 有毒氣體檢測功能的實現(xiàn)43
• 4.3 通信協(xié)議43-46
• 4.4 本章小結46-48
• 第五章 無線傳感器網(wǎng)絡下多機器人定位與通信實驗48-58
• 5.1 無線網(wǎng)絡下機器人通信丟包率的測試實驗49-53
• 5.1.1 改進前丟包率的計算49-51
• 5.1.2 改進后丟包率的計算51-52
• 5.1.3 改進前后丟包率的分析對比52-53
• 5.2 無線傳感器網(wǎng)絡下機器人定位實驗53-57
• 5.3 本章小結57-58
• 第六章 結論與展望58-60
• 6.1 結論58
• 6.2 展望58-60
• 參考文獻60-64
• 致謝64

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